DE19825583A1 - Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen und Verfahren zum Betrieb eines solchen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Abgasrückführventils für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, das einen Ventildurchlaß mit Ventilsitzfläche und ein letzterer zugeordnetes Ventilglied aufweist, wobei dieses Abgasrückführventil derart betrieben wird, daß der Ventildurchlaß bei abgeschalteter Brennkraftmaschine zumindest geringfügig offen gehalten ist und beim Einschalten der Brennkraftmaschine dicht geschlossen wird, und ausgehend von diesem Zustand dann die Steuerung in Öffnungs- bzw. Schließstellung geschieht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen sowie auf ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Abgasrückführventils.

Derartige Abgasrückführventile für Brennkraftmaschinen weisen einen Ventildurchlaß mit Ventilsitzfläche sowie ein letzterer zugeordnetes Ventilglied auf, das bei einem bekannten Abgasrückführventil (DE 196 07 810 A1) von unten her zum Schließen des Ventildurchlasses gegen die Ventil­ sitzfläche angelegt wird. Das Ventilglied sitzt in der Regel am Ende eines Betätigungsgliedes in Form einer Stange, eines Stößels, eines Schaftes od.dergl., an dem ein Stell­ antrieb, mit Vorzug ein elektrischer Stellantrieb, zur Betätigung des Ventilgliedes in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung angreift. Beim elektrischen Stellantrieb kann ein Elektromotor, ein Schrittmotor, ein elektrischer Drehmagnet od.dergl. elektromagnetischer Drehsteller vor­ gesehen sein.

Abgasrückführventile dieser Art werden derzeit in der Regel so betrieben, daß der Ventildurchlaß geschlossen ist und das Ventilglied sich demnach in Schließstellung befindet, wenn der den Stellantrieb speisende Strom abgeschaltet wird, was in der Regel mit Abschaltung der Brennkraft­ maschine erfolgt. In dieser sich dann ergebenden Schließ­ stellung des Ventils liegen die ventilgliedseitige Ventilfläche, das heißt die Ringfläche des Ventilgliedes, und die Ventilsitzfläche des Ventildurchlasses aufeinander. Bei Abgasrückführventilen dieser Art, insbesondere beim Einsatz für Diesel-Brennkraftmaschinen, ergeben sich insbesondere im Zusammenhang mit der Abgaskühlung und bei der Kühlung im Bereich zwischen den aufeinandersitzenden Ventilflächen dadurch Probleme, daß sich bei niedrigen Temperaturen in diesen Bereichen Flüssigkeit, Kondensat und/oder Partikel sammeln, die bei Abkühlung aushärten und klebstoffähnlich die aufeinandersitzenden Ventilflächen miteinander verkleben, wodurch eine zuverlässige an­ schließende Öffnungsfunktion und überhaupt ein weiterer zuverlässiger Betrieb des Abgasrückführventils gefährdet wird oder gar unmöglich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Abgasrückführventils für Brennkraftmaschinen zu schaffen, das eine einwandfreie Öffnungsfunktion und später Schließfunktion zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilglied gewährleistet.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betrieb eines Abgas­ rückführventils für Brennkraftmaschinen gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Bei dieser zumindest geringfügigen Offenhaltung des Ventildurchlasses, die mit Abschaltung der Brennkraftmaschine geschieht, ist einem etwaigen Festkleben aufeinandersitzender Ventilflächen vorgebeugt durch Abstandshaltung zwischen dem Ventilglied und der Ventilsitzfläche. Etwaige aus dem Abgas, insbesondere Diesel-Abgas, ausfallende Flüssigkeit, Kondensat und/oder Partikel können sich dann zwar auch an dem Ventilglied einerseits und der Ventilsitzfläche andererseits sammeln und durch Aushärten daran Festkleben. Jedoch geschieht dies bei vorgesehener Abstandshaltung des Ventilgliedes relativ zur Ventilsitzfläche, so daß beide miteinander nicht verkleben können und somit bei Einschaltung des Abgasrückführventils kein Losbrechen in Öffnungsrichtung erforderlich wird. Eine einwandfreie Öffnungsfunktion wird somit aufgrund der Erfindung durch die Offenhaltung bei abgeschalteter Brennkraftmaschine gewährleistet. Erfolgt die Einschaltung der Brennkraftmaschine und Einschaltung des Stellantriebes des Abgasrückführventiles, wird der Ventildurchlaß zunächst dicht geschlossen und dadurch die Ausgangsposition für den normalen Steuerungsbetrieb des Abgasrückführventils, das heißt Öffnen und Schließen dieses, hergestellt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Betriebsweise ergibt sich aus Anspruch 2. Danach wird die Offenhaltung des Ventil­ durchlasses mit Abstellung der Brennkraftmaschine durch Aufhebung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied und der Ventilsitzfläche hergestellt, in der Weise, daß das Ventil­ glied mittels einer Fremdkraft mit Abstellung der Brennkraft­ maschine in eine definierte Öffnungsstellung gebracht wird. Mit Einschaltung der Brennkraftmaschine und des Stellantriebs des Abgasrückführventils wird diese Öffnungsstellung durch Dichtschließen beseitigt.

Eine andere vorteilhafte Betriebsweise ergibt sich aus An­ spruch 3, bei der die Offenhaltung des Ventildurchlasses z. B. dauerhaft durch Reduzierung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied und der Ventilsitzfläche geschieht. Die dauer­ hafte Offenhaltung durch Reduzierung des Berührungskontaktes kann z. B. entsprechend Anspruch 13 durch Abstandshaltung ge­ schehen oder statt dessen auch durch bleibende relative Schräg­ ausrichtung der Ventilsitzfläche relativ zur Ringfläche des Ventilgliedes. In diesen Fällen ist der Ventildurchlaß selbst bei Herstellen der Schließstellung des Ventilgliedes durch einen definierten Spalt bzw. definierte Öffnungsbereiche dauernd offen. Durch die Reduzierung der miteinander in Kontakt befindlichen Flächen wird einem Festkleben soweit wie möglich vorgebeugt und auch dadurch eine zuverlässige Öffnungsfunktion sowie Schließfunktion gewährleistet.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen des Verfahrens zum Betrieb des Abgasrückführventils ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 13.

In vorteilhafter Weise wird die eingangs definierte Aufgabe auch bei einem anderen Verfahren entsprechend Anspruch 14 gelöst. Hierbei erfolgt das Aufbrechen einer Klebeverbindung zwischen dem geschlossenen Ventilglied und der Ventilsitzfläche durch hohe Kräfte (Spannungen), bedingt durch die Verformung des Ventilkörpers.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich ferner aus den Ansprüchen 15 bis 17.

Zur Durchführung des Verfahrens zum Betrieb eines Abgas­ rückführventiles für Brennkraftmaschinen, insbesondere des Verfahrens nach Anspruch 1 und 6, ist ein Abgasrückführventil nach Anspruch 18 vorgesehen mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 19 und 20.

In Anspruch 21 ist eine andere vorteilhafte Gestaltung eines Abgasrückführventils definiert zur Durchführung des Verfahrens insbesondere nach den Ansprüchen 1 und 13. Vorteilhafte Weiter­ bildungen enthalten die Ansprüche 22 bis 25.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform eines Abgasrückführ­ ventils ergibt sich aus Anspruch 26, insbesondere zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 12 oder 14, mit vorteil­ haften Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 27 bis 29.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchs­ nummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merk­ male sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht lediglich des Ventildurchlaß­ bereiches eines Abgasrückführventiles gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines Teiles eines Abgasrückführventiles gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel

Fig. 3 eine schematische, teilweise geschnittene Seiten­ ansicht etwa entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines Teils eines Abgasrückführventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht etwa entsprechend derjenigen in Fig. 1 eines Teiles eines Abgasrückführventiles gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist schematisch lediglich der hier interessierende Teil eines ansonsten zumindest im wesentlichen bekannten Abgasrückführventiles 10 gezeigt, z. B. etwa in der Form,wie es aus der DE 196 07 810 A1 bekannt ist. Das Abgas­ rückführventil 10 ist zur Abgasrückführung bei Brennkraft­ maschinen bestimmt und z. B. in ein Ansaugsammelrohr der Brennkraftmaschine eingebaut. Es weist einen unteren Gehäuseteil 11 auf, dem über eine nicht weiter gezeigte Abgasrückführleitung Abgas, verdeutlicht durch Pfeil 12, zugeführt wird. Der Gehäuseteil 11 enthält einen Ventil­ durchlaß 13 mit einer ringförmigen Ventilsitzfläche 14, die hier dem Pfeil 12 zugewandt und z. B. kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Mit der Ventilsitzfläche 14 wirkt ein zugeordnetes Ventilglied 15 zusammen, das eine der Ventilsitzfläche 14 zugeordnete und daran angepaßte Ring­ fläche 16 aufweist, die z. B. ebenfalls kegelstumpfförmig ist. Das Ventilglied 15 ist an einem Betätigungsglied 17, z. B. an dessen Ende, befestigt, das aus einer Stange, einem Stößel, einem Schaft od. dergl. besteht und in einem nicht weiter gezeigten Gehäuse in üblicher Weise verschieb­ bar geführt ist. Am Betätigungsglied 17 greift ein nur schematisch angedeuteter Stellantrieb 18 an, der z. B. als elektrischer Stellantrieb ausgebildet ist und hierbei z. B. aus einem Elektromotor oder Schrittmotor oder Dreh­ magneten od.dergl. besteht. Mittels des Stellantriebes 18 ist über das Betätigungsglied 17 das Ventilglied 15 in Richtung des Pfeiles 19 nach oben in die nicht gezeigte Schließstellung bzw. gegensinnig nach unten in eine Öffnungsstellung bewegbar. Die Betriebsweise des Abgas­ rückführventiles 10 ist derart, daß ausgehend von der Schließstellung des Ventilgliedes 15 bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine mit deren Einschaltung das Ventilglied 15 bei Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine vom Stell­ antrieb 18 in eine Öffnungsstellung gebracht wird. Bei der Überführung des Ventilgliedes 15 mittels des Stellantriebes 18 in die nicht gezeigte Schließstellung wird die Schließ­ bewegung durch den auf das Ventilglied 15 wirkenden Gasdruck (Pfeil 12) unterstützt.

Es hat sich gezeigt, daß sich im Betrieb solcher Abgas­ rückführventile 10 im Bereich zwischen dem Ventilglied 15 und der zugeordneten Ventilsitzfläche 14 dadurch Probleme ergeben, daß sich insbesondere bei sinkender Temperatur in diesen Bereichen Flüssigkeit, Kondensat und/oder Partikel ansammeln, insbesondere beim Einsatz des Abgasrückführ­ ventils 10 für Diesel-Brennkraftmaschinen solche Partikel, die aus dem Diesel-Abgas ausfallen, wobei diese dann an der Ventilsitzfläche 14 und ferner an der zugeordneten Ringfläche 16 des Ventilgliedes 15 haften bleiben und beim Schließen des Ventilgliedes 15 beim Erkalten und Aushärten klebstoffartig wirken und zu einem Festkleben des Ventilgliedes 15 an der Ventilsitzfläche 14 führen, so daß eine je nach Betriebssituation später gewünschte Öffnung des Ventilgliedes 15 schwierig oder gar unmöglich wird. Dazu müßte das Ventilglied 15 mit großer Stellkraft gegensinnig zum Pfeil 12 losgebrochen werden, wozu es erheblicher Antriebsleistungen des Stellantriebes 18 bedarf, die mit vertretbarem Aufwand nicht bereitgestellt werden können.

Dieser Problematik wird nun durch das Verfahren gemäß der Erfindung beim Betrieb des Abgasrückführventils 10 in der Weise begegnet, daß der Ventildurchlaß 13 bei abge­ schalteter Brennkraftmaschine zumindest geringfügig offen gehalten wird, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dort wird die Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 durch Aufhebung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied 15 und der Ventilsitzfläche 14 bewirkt. Sobald die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, wird somit das Ventilglied 15 nicht, wie üblich, in Schließstellung gebracht, sondern in die in Fig. 1 gezeigte Offenstellung als Ausgangslage, bei der zwischen der Ventilsitzfläche 14 und der Ringfläche 16 ein Spalt a, z. B. in der Größenordnung von 0,2 bis 0,8 mm, erzeugt wird. Das Ventilglied 15 wird somit mit Abschaltung der Brennkraftmaschine definiert geöffnet. Diese Offen­ haltung durch Aufhebung des Berührungskontaktes zwischen der Ventilsitzfläche 14 und der Ringfläche 16 wird mittels Fremdkraft bewirkt, die auf das Ventilglied 15 und/oder die Ventilsitzfläche 14 einwirkt. Beim gezeigten Aus­ führungsbeispiel in Fig. 1 ist diese Fremdkraft durch Pfeil 20 symbolisiert, die auf das Ventilglied 15 im Öffnungs­ sinn, somit entgegen der Pfeilrichtung 12, wirkt. Die Fremdkraft kann z. B. aus einer Federkraft, erzeugt durch Feder 21, bestehen, die bei Abschaltung der Brennkraft­ maschine im Sinne einer Öffnung des Ventildurchlasses 13 wirksam wird.

Bei dieser Methode mit definierter Öffnung des Ventil­ durchlasses 13 dann, wenn die Brennkraftmaschine abge­ schaltet wird, können sich die genannten Flüssigkeiten, Kondensate und/oder Partikel zwar auch an der Ventilsitz­ fläche 14 einerseits und an der Ringfläche 16 des Ventil­ gliedes 15 andererseits ablagern und dort mit Aushärten festkleben. Jedoch ist einem sonst bei in Schließstellung befindlichem Ventilglied 15 eintretenden Festkleben dieses an der Ventilsitzfläche 14 entgegengewirkt.

Der Ventildurchlaß 13 wird später bei Einschaltung der Brennkraftmaschine dicht geschlossen durch Anlegen des Ventilgliedes 15 mit seiner Ringfläche 16 von unten her und in Pfeilrichtung 12 an die zugeordnete Ventilsitzfläche 14, wobei diese Schließung mittels des Stellantriebes 18 geschieht, der auch sonst für die Steuerung des Ventil­ durchlasses 13 im Betrieb, das heißt für die Öffnung und Schließung dieses, durch Betätigung des Ventilgliedes 15 in Pfeilrichtung 19 während des Betriebes der Brennkraft­ maschine sorgt. Bei diesem Schließen des Ventildurchlasses 13 durch Anlegen des Ventilgliedes 15 von unten her an die Ventilsitzfläche 14 wird die in Öffnungsrichtung wirkende Fremdkraft (Pfeil 20) durch die Schließkraft des Stell­ antriebes 18 überwunden, wobei die Schließung außerdem durch den in Pfeilrichtung 12 auf das Ventilglied 15 wirkenden Gasdruck noch unterstützt wird. Die für die Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 aufzubringende Fremdkraft 20 kann gering sein, da diese nur dann wirksam ist, wenn die Brenn­ kraftmaschine abgeschaltet ist und somit kein Gasdruck gemäß Pfeil 12 auf das Ventilglied 15 in Gegenrichtung wirkt. Die Fremdkraft (Pfeil 20) wird z. B. so bemessen, daß diese größer ist als die Kraft, die im stromlosen Zustand des Stellantriebs 18 normalerweise die Schließstellung des Ventilgliedes 15 sichert.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, gleiche Bezugszeichen verwendet, so daß da­ durch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles in Fig. 1 Bezug genommen ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel in Fig. 2 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß bei diesem die Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 zwischen der Ventil­ sitzfläche 14 und dem Ventilglied 15 durch Reduzierung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied 15, und zwar dessen Ringfläche 16, und der Ventilsitzfläche 14 geschieht. In Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 2 die Ventilsitzfläche 14 nicht kegelstumpf­ förmig, sondern als plane Ringfläche ausgebildet, ebenso in Anpassung daran die Ringfläche 16 des Ventilgliedes 15. Die Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 geschieht hier mittels unparalleler Ausrichtung der Ventilsitzfläche 14 relativ zu der damit zum Schließen des Ventildurchlasses 13 zusammenwirkenden Ringfläche 16 des Ventilgliedes 15. Eine der beiden Flächen, das heißt die Ventilsitzfläche 14 oder die Ringfläche 16, beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 die Ringfläche 16, verläuft innerhalb einer zur Längsmittelachse des Ventildurchlasses 13 rechtwinkligen Ebene, während die andere Fläche, in Fig. 2 die Ventil­ sitzfläche 14, in bezug auf eine solche, zur Längsmittel­ ebene des Ventildurchlasses 13 rechtwinklig verlaufende, Ebene geneigt verläuft. Diese Neigung der Ventilsitzfläche 14 verläuft in Fig. 2 von links unten nach rechts oben, so daß sich bei der in Fig. 2 gezeigten Position des Ventil­ gliedes 15 rechts eine Durchlaß zwischen der Ventilsitz­ fläche 14 und der Ringfläche 16 ergibt, während in Fig. 2 links beide Flächen aufeinanderliegen. Der in Fig. 2 rechts sichtbare Durchlaß wird, ausgehend von dort und in Umfangs­ richtung betrachtet, zu beiden Seiten hin kleiner.

Der Neigungswinkel der Ventilsitzfläche 14 ist in Fig. 2 mit α eingezeichnet und kann z. B. etwa zwischen 0,3° und 2° betragen. Fig. 2 zeigt den Zustand der Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 nach Abschaltung der Brennkraft­ maschine und vor Einschaltung dieser. Wird die Brennkraft­ maschine eingeschaltet, so wird wie beim ersten Ausführungs­ beispiel in Fig. 1 der Ventildurchlaß 13 dicht geschlossen, indem das Ventilglied 15 mittels des Stellantriebes 18 über das Betätigungsglied 17 von unten her mit seiner Ring­ fläche 16 gänzlich an die geneigte Ventilsitzfläche 14 angelegt wird. Dies geschieht unter elastischer Verformung des Ventilgliedes 15 oder zumindest eines die Ringfläche 16 tragenden Teiles dieses. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Ventilglied 15 aus einem Ring oder einer Scheibe 25 aus elastischem Material gebildet, z. B. aus Federstahl, z. B. aus Edelstahl, wobei die Scheibe 25, der Ring od. dergl. eine geringe Querschnittsdicke aufweisen kann, z. B. in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 mm.

Auf der der Ventilsitzfläche 14 abgewandten Seite ist unterhalb der Scheibe 25 ein Strömungsleitelement 26 angeordnet, das z. B. als etwa glockenförmiges Wandungsteil ausgebildet ist und mittels eines Distanzstückes 27, z. B. in Form einer Hülse, in Abstand unterhalb von der Scheibe 25 am Ende des Betätigungsgliedes 17 befestigt ist.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel bei dem die Ventilsitzfläche 14 relativ zu der damit zum Schließen des Ventildurchlasses 13 zusammenwirkenden Ringfläche 16 des Ventilgliedes 15 unparallel verläuft, ist diese unparallele Anordnung dadurch verwirklicht, daß die Ringfläche 16 des Ventilgliedes 15 in einer zur Längs­ mittelachse des Ventildurchlasses 13 geneigten Ebene ver­ läuft und die Ventilsitzfläche 14 des Gehäuseteils 11 innerhalb einer solchen Ebene verläuft, die im wesentlichen rechtwinklig zur Längsmittelachse des Ventildurchlasses 13 verläuft. Auch in diesem Fall erfolgt ausgehend von der Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 die Schließung eines so gestalteten Ventildurchlasses 13 unter elastischer Ver­ formung des so in Ausgangslage schräg verlaufenden Ventil­ gliedes 15.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist nicht das gesamte Ventilglied 15 elastisch verformbar, sondern lediglich zumindest ein die Ringfläche 16 tragender Teil des Ventilgliedes.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten bzw. zweiten Aus­ führungsbeispiel entsprechen, gleiche Bezugszeichen ver­ wendet, so daß dadurch auf die Beschreibung dieser Aus­ führungsbeispiele Bezug genommen ist.

Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist das Ventilglied 15 im wesentlichen ebenso gestaltet wie in Fig. 1, ebenso die Ventilsitzfläche 14, die den Ventildurchlaß 13 umgibt. Unterschiedlich zum ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist jedoch, daß beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 die Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 bei abgeschalteter Brennkraftmaschine analog Fig. 2 durch Reduzierung des Berührungskontaktes zwischen der Ventilsitzfläche 14 und dem Ventilglied 15 geschieht, wobei dies in Fig. 3 aber durch Abstandshaltung zwischen dem Ventilglied 15 und der Ventil­ sitzfläche 14 geschieht. Zur Offenhaltung des Ventildurch­ lasses 13 sind Abstandsgeber 30 zwischen dem Ventilglied 15 und der Ventilsitzfläche 14 vorgesehen, die bewirken, daß bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und auch im strom­ losen Zustand des Stellantriebes 18 immer ein definierter Öffnungsspalt im Ventildurchlaß 13 vorherrscht und die Anzahl und Größe der in der gezeigten Quasi-Schließstellung des Ventilgliedes 15 in Fig. 3 aufeinanderliegenden Flächenbereiche der Ventilsitzfläche 14 einerseits und des Ventilgliedes 15 andererseits auf ein möglichst geringes Maß reduziert sind. Während also beim Beispiel in Fig. 2 ein definierter Öffnungsspalt des Ventildurchlasses 13 durch schräg verlaufende Ventilsitzfläche 14 erzielt wird, wird in Fig. 3 ein solcher definierter Öffnungsspalt des Ventil­ durchlasses 13 durch die Abstandsgeber 30 erreicht.

Die Abstandsgeber 30 bestehen z. B. aus Vorsprüngen zwischen dem Ventilglied 15 und der Ventilsitzfläche 14, wobei diese Abstandsgeber 30, insbesondere Vorsprünge, an der Ventil­ sitzfläche 14 und/oder am Ventilglied 15 angeordnet sein können. Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind die Abstandsgeber z. B. aus Noppen am Ventilglied 15 gebildet, die z. B. eine nur geringe Breite von beispielsweise 1 mm aufweisen. Von diesen Abstandsgebern 30 sind mehrere, z. B. vier, in etwa gleichen Umfangswinkelabständen voneinander angeordnet.

Die Gestaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ermöglicht wahlweise die gleiche Betriebsweise wie diejenige des dritten Ausführungsbeispiels in Fig. 3, das heißt eine solche, bei der die in Fig. 2 bzw. Fig. 3 gezeigte Offenhaltung des Ventildurchlasses 13 durch Bildung eines Zwischenraumes zwischen der Ventilsitzfläche 14 und dem Ventilglied 15 dauernd vorherrscht, ohne den Ventil­ durchlaß 13 beim Beispiel in Fig. 2 dann zunächst dicht zu schließen, wenn die Brennkraftmaschine eingeschaltet wird. Derartiges ist beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 aufgrund der dauernden Abstandshaltung durch die Abstands­ geber 30 nicht möglich und nicht gewünscht, so daß dem sogenannten Schließzustand des Abgasrückführventiles 10 in Fig. 3 der dort dargestellte Zustand entspricht und dieser auch beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 durch die dortige Darstellung hergestellt sein kann.

Beim vierten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 sind aus den genannten Gründen für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen verwendet.

Das Ventilglied 15 und die sonstige Gestaltung in Fig. 4 entspricht derjenigen in Fig. 2, jedoch mit der Ausnahme, daß in Fig. 4 die Ventilsitzfläche 14 ebenfalls innerhalb einer zur Längsmittelachse des Ventildurchlasses 13 etwa rechtwinkligen Ebene verläuft, also nicht schräg gerichtet ist. Die Betriebsweise des Abgasrückführventils in Fig. 4 ist derart, daß der geschlossene Ventildurchlaß 13 beim Einschalten der Brennkraftmaschine durch Aufbrechen der Haftung zwischen dem Ventilglied 15 und der Ventilsitz­ fläche 14 geöffnet wird. Das Aufbrechen der Haftung ge­ schieht dabei durch Konzentration einer Öffnungskraft auf zumindest einige Bereich der Ringfläche 16 des Ventil­ gliedes 15, insbesondere der Scheibe 25. Insbesondere ge­ schieht das Aufbrechen der Haftung durch z. B. hohe Kräfte (Spannungen), die eine Verformung zumindest eines Teils des Ventilgliedes 15 bewirken. Dies kann durch niederfrequente pulsierende Beaufschlagung des das Ventilglied 15 tragenden Betätigungsgliedes 17, z. B. vom Stellantrieb 18 her, oder durch Pulsieren des Ventilgliedes 15 selbst, z. B. mit der Eigenfrequenz des Ventilgliedes 15, geschehen. Um dies seitens des Ventilgliedes 15 zu ermöglichen, ist dieses analog Fig. 2 aus einem Ring, einer Scheibe 25 od.dergl. elastischem Material gebildet, so daß aufgrund dieser Elastizität die Verformung des Ventilgliedes 15 möglich ist.

Claims (29)

1. Verfahren zum Betrieb eines Abgasrückführventils (10) für Brennkraftmaschinen, das einen Ventildurchlaß (13) mit Ventilsitzfläche (14) und ein letzterer zugeordnetes Ventilglied (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildurchlaß (13) bei abgeschalteter Brenn­ kraftmaschine zumindest geringfügig offen gehalten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) durch Aufhebung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied (15) und der Ventilsitzfläche (14) geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) durch Redu­ zierung des Berührungskontaktes zwischen dem Ventilglied (15) und der Ventilsitzfläche (14) geschieht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) mittels einer auf das Ventilglied (15) und/oder die Ventilsitz­ fläche (14) wirkenden Fremdkraft (20) geschieht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdkraft (20) aus einer Federkraft besteht, die bei Abschaltung der Brennkraftmaschine im Sinne einer Öffnung des Ventildurchlasses (13) wirksam wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) mittels unparalleler Ausrichtung der Ventilsitzfläche (14) relativ zu der damit zum Schließen des Ventildurchlasses (13) zusammenwirkenden Ringfläche (16) des Ventilgliedes (15) geschieht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildurchlaß (13) bei Einschaltung der Brenn­ kraftmaschine geschlossen wird (Abgasrückführventil (19) in Fig. 1 und 2).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des Ventildurchlasses (13) durch Anlegen des Ventilgliedes (15) mit dessen Ringfläche (16) von unten her an die zugeordnete Ventilsitzfläche (14) geschieht.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des Ventildurchlasses (13) mittels einer auf das Ventilglied (15) zu dessen Steuerung, z. B. zum öffnen und Schließen, wirkenden Stellkraft (Pfeil 19), insbesondere eines Stellantriebes (18), geschieht.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen des Ventildurchlasses (13) die in Öffnungsrichtung wirkende Fremdkraft (20) durch die in Schließrichtung wirkende Stellkraft (Pfeil 19), insbe­ sondere Schließkraft des Stellantriebes (18), überwunden wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des Ventildurchlasses (13) durch den auf das Ventilglied (15) wirkenden Gasdruck (12) unter­ stützt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des Ventildurchlasses (13) unter elastischer Verformung des Ventilgliedes (15) oder zumin­ dest eines dessen Ringfläche (16) tragenden Teiles dieses und mit Anlegen der Ringfläche (16) an die Ventilsitz­ fläche (14) geschieht.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) durch Abstandshaltung (Abstandsgeber 30) zwischen dem Ventil­ glied (15) und der Ventilsitzfläche (14) geschieht.

14. Verfahren zum Betrieb eines Abgasrückführventils (10) für Brennkraftmaschinen, das einen Ventildurchlaß (13) mit Ventilsitzfläche (14) und ein letzterer zugeordnetes Ventilglied (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Ventildurchlaß (13) bei Einschaltung der Brennkraftmaschine durch Aufbrechen der Haftung zwischen dem Ventilglied (15) und der Ventilsitzfläche (14) geöffnet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbrechen der Haftung durch Konzentration einer Öffnungskraft auf zumindest einige Bereiche des Ventil­ gliedes (15), insbesondere der Ringfläche (16) dieses, geschieht.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbrechen der Haftung durch eine Verformung zumindest eines Teils des Ventilgliedes (15) bewirkende Kräfte geschieht.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung zumindest eines Teils des Ventilgliedes (15) durch, zumindest niederfrequente, pulsierende Beauf­ schlagung des das Ventilglied (15) tragenden Betätigungs­ gliedes (17), z. B. vom Stellantrieb (18) her oder durch Pulsieren des Ventilgliedes (15) selbst, z. B. mit der Eigenfrequenz des Ventilgliedes (15), geschieht.

18. Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen, mit einem Ventildurchlaß (13) mit Ventilsitzfläche (14) und einem letzterer zugeordneten Ventilglied (15), zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzfläche (14) relativ zu der damit zum Schließen des Ventildurchlasses (13) zusammenwirkenden Ringfläche (16) des Ventilgliedes (15, 25) unparallel verläuft.

19. Abgasrückführventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzfläche (14) oder die Ringfläche (16) des Ventilgliedes (15, 25) in bezug auf eine zur Längsmittel­ achse des Ventildurchlasses (13) rechtwinklige Ebene geneigt verläuft.

20. Abgasrückführventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel etwa zwischen 0,3° und 2° beträgt.

21. Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen, mit einem Ventildurchlaß (13) mit Ventilsitzfläche (14) und einem letzterer zugeordneten Ventilglied (15), zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Offenhaltung des Ventildurchlasses (13) Abstands­ geber (30) zwischen dem Ventilglied (15) und der Ventil­ sitzfläche (14) vorgesehen sind.

22. Abgasrückführventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsgeber (30) aus Vorsprüngen zwischen dem Ventilglied (15) und der Ventilsitzfläche (14) gebildet sind.

23. Abgasrückführventil nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsgeber (30), insbesondere Vorsprünge, an der Ventilsitzfläche (14) und/oder am Ventilglied (15) angeordnet sind.

24. Abgasrückführventil nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, z. B. vier, Abstandsgeber (30) in etwa gleichen Umfangswinkelabständen voneinander angeordnet sind.

25. Abgasrückführventil nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsgeber (30) aus Noppen am Ventilglied (15) gebildet sind.

26. Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen, mit einem Ventildurchlaß (13) mit Ventilsitzfläche (14) und einem letzterer zugeordneten Ventilglied (15), zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (15) eine dessen mit der Ventilsitz­ fläche (14) zusammenarbeitende Ringfläche (16) tragende Scheibe (25) bzw. einen entsprechenden Ring aus elastischem Material, z. B. Federstahl, aufweist oder aus einem solchen gebildet ist.

27. Abgasrückführventil nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (25) oder der Ring aus Edelstahl besteht.

28. Abgasrückführventil nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (25) oder der Ring dünnwandig ist, z. B. eine Querschnittsdicke etwa in der Größenordnung von 0,2 mm bis 0,5 mm aufweist.

29. Abgasrückführventil nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Ventilsitzfläche (14) abgewandten Seite ein Strömungsleitelement (26), z. B. ein etwa glockenförmiges Wandungsteil, angeordnet ist.